Vodní organismy a jejich formy Hierarchizace Mikrobiální destruenti (heterotrofní mikroby = bakterie, houby) Primární producenti (řasy) Makrofyta (rákosovité trávy) Organismy skupin 1-3 jsou prvotním zdrojem živé hmoty a energie ve vodě Bezobratlí konzumenti = sekundární producenti Ryby = nejvyšší článek potravního řetězce Mikrobiální destruenti heterotrofní mikroby (houby, bakterie) Houby (fungi) akvatická hypomyceta = vodní houby zastoupené na organickém materiálu obsaženém ve vodním toku Hypomyceta letní optimální teplota růstu 25-30 C (min. 5-10 C) Hypomyceta zimní optimální teplota růstu 20 C (min. od 1 C) Houby je možno rozdělit na dvě skupiny podle vazby svého výskytu na listovou hmotu nebo dřevní hmotu ve vodním prostředí Bakterie největší skupina mokrobů využívající formy rozpuštěné organické hmoty (zjistitelnost současnými metodami kultivace je velmi nízká zjistí se pouze asi 0,25% z celkového výskytu bakterií ve vodním prostředí malá šance postihnout druhovou rozmanitost bakterií (tyčinky, koky, vláknité, micelární, spirálovité formy) 2 hlavní formy výskytu bakterií biofilm pokrývající částice substrátu= bentické bakterie; velice početná forma výskytu cca 10 7-10 8 bakterií/cm 2 povrchu rozptýlená bakteriální společenstva ve vodě Výskyt hub a bakterií je ovlivněn tvrdostí vody (větší druhová početnost v měkké vodě, ph faktorem (nejlepší ph 4-5), výskytem kovů (Cd, Zn, Cu), které působí jako inhibitory růstu a sporulence, obohacení organickými látkami- nemá zásadní vliv na rozmanitost a početnost hypomycet ; je možno prokázat i negativní vliv NO 2 na společenstva hub v toku, pesticidy herbicidy- do koncentrací 100mg/l mají stimulační účinek, fungicidy- do koncentrací 100mg/l nemají výrazný inhibiční účinek. Heterotrofní mikroorganismy ve vztahu k dnovému odumřelému organickému materiálu (detritu) jsou presentovány především vodními hypomycety, která v největší míře přispívají k rozkladu hrubé částicové organické hmoty (CPOM)
Řasy a sinice Makrofytické řasy pevně přichycené na pevný povrch, vláknité části těl jsou délky až 4 m, značná odolnost rychlosti a turbulenci v proudu Mikrofytické řasy výskyt v oblasti mezní vrstvy u stěny, kde jsou laminární podmínky proudění Epilitická forma rostou na pevném povrchu omočeného obvodu přichyceny gelatinovými výměšky Endolitická forma rostou v měkkých horninách těsně pod pevným povrchem, např. vápence, výskyt v místech peřejnatých brodů a vodopádů Epifyta jejich výskyt je vázán na oblast proudového stínu makrofytických rostlin je zde malá rychlost a turbulence proudu; jsou představovány velkými jednobuněčnými organismy, vláknitými řasami, nepřichycenými řasami, neplovoucími jednoduchými živočichy Daphnie Epipsamma a epipela formy výskytu volné povlaky a filmy vytvořené z množství slizkých nebo agregovaných vláken, sítí nebo shluků jednobuněčných organismů. Epipsammické řasy přichyceny na dnovém substrátu velikosti písku Epipelické řasy výskyt vázán na jemné sedimenty (prach. částice) Rozptýlené řasy jsou volně rozptýleny v proudu planktony a planktonické řasy Určující faktory výskytu řas dostatek světelné energie a anorganických rozpuštěných živin, druhová skladba je ovlivněna vzájemnou konkurencí a přítomností býložravých konzumentů, variabilita průtoku, chemické vlastnosti vody v toku, tvar koryta, sklon a drsnost v prostoru a čase, struktura rychlostního pole turbulentní charakteristiky, tečné napětí u stěny, sedimentační a unášecí vlastnosti proudu, schopnost světla pronikat do vodního prostředí obsahující suspenze sezónní vlivy délka dne, množství sluneční energie, teplota vody, intenzita využívání jako zdroje potravy v různých životních cyklech bezobratlých živočichů Makrofyta původně terrestrické (suchozemské) rostliny, které se adaptovaly na podmínky života ve vodním 3 typy makrofyt s vynořenou oddenkovou částí plovoucí- listová část plave na hladině ponořené Způsoby rozšíření makrofyt - přirozeně proudem = z výše ležících úseků toku do níže ležících, - povodňovými vlnami = mezi zdržemi a souvisejícími kanály (ne mezi povodími),
- rozšíření semen větrem = pouze u vynořených rostlin, - ptáky a ostatními živočichy. Určující vlivy existence makrofyt světlo, teplo, chemické složení vody, výkyvy ve vodní hladině. Dopady makrofyt na lidskou činnost - povodňová nebezpečí (dopad na vzrůst drsnosti koryta), - důsledek pro rybářství odebírání kyslíku a jeho kolísání a plavbu překážky pro plavbu, - zásobování vodou (mechanické ucpávání technologických součástí čerpacích soustav, plovoucí makrofyta odpařují více vody než volná hladina), - podmínky pro život přenašečů onemocnění (bodavý hmyz malárie) Dopad lidské činnosti na makrofyta - přísun živin a eutrofizace způsobují větší produkci biomasy makrofyt ale zmenšují druhovou diverzitu
Bezobratlí Velikost >0,5 mm, stojí jako mezičlánek mezi řasami a mikroorganismy, které slouží jako jejich zdroj potravy, a rybami, pro které jsou kořistí. Rozlišení dle velikosti - malí a drobní bezobratlovci - velcí bezobratlovci Zdroj potravy pro bezobratlé 1. detritus = hrubý a jemný pevný organický materiál (většinou odumřelý) a související mikrobiota (houby a bakterie) 2. perifyton = řasy, sinice (vod. organismy, vyskytující se ve všech pásmech vody) 3. živá makrofyta 4. kořist (většinou jiný bezobratlý živočich Životní formy bezobratlých a jejich přizpůsobení životu ve vodě (viz Tab.)
Funkční skupiny bezobratlých Bezobratlé lze dělit podle způsobu přijímání potravy do těchto skupin 1. kouskovači = destruenti hrubého pevného organického materiálu (CPOM) suchozemského původu pocházejícího z příbřežní oblasti, jejich produktem je jemná pevná organická látka (FPOM) a enzymaticky rozpuštěná organická hmota (DOM) 2. sběrači = živí se FPOM filtrací z vodního prostředí nebo přebíráním dnových nánosů 3. spásači = živí se buď perifytonem (scrapers) nebo velkými řasami (piercers) jejichž jednotlivé buňky probodávají 4. dravci = živící se jinými bezobratlými Model ekosystému v toku s vyznačením funkčních skupin bezobratlých viz Obr. HRUBÝ PEVNÝ ORGANICKÝ MATERIÁL ROZPUŠTĚNÁ ORGANICKÁ HMOTA SVĚTLO Mikroby Makrofyta Mikrofyta Tvorba vloček ROZPUŠTĚNÁ ORGANICKÁ HMOTA Mikroby Kouskovači JEMNÝ PEVNÝ ORGANICKÝ MAT. Spásači Sběrači Dravci-ryby Dravcibezobratlí
V podélné vývoji toku, od pramenných částí až k nížinným, dochází k změnám v poměrném výskytu jednotlivých funkčních skupin bezobratlých, tak jak se mění podmínky pro jejich obživu (viz Obr.)
Ryby Různé věkové kategorie jednotlivých druhů ryb mají nestejné nároky na podmínky vodního prostředí (viz tabulka nároků různých věkových kategorií jelce proudníka na prostředí) VĚKOVÁ KATEGORIE RYCHLOST PROUDU (cm/s) HLOUBKA (cm) SUBSTRÁT plůdek 5-25 10-30 vodní vegetace juvenilní jedinci 15-34 30-70 bahno/ nános / písek dospělí jedinci 20-70 50-100 nános / písek / štěrk tření 55-100 20-80 nános / písek Rozdělení říčního systému v podélném směru do zón podle rybích pásem (A. Frič)
Říční systém Pásmo Charakter Typické druhy ryb pásmo bez ryb (pramenné stružky) pstruhové (rychle proudící potoky a říčky) lipanové (středně rychlé říčky a říční úseky) parmové (mírně proudné říční úseky) cejnové (pomalu proudící nížinné říční úseky pásmo brakické vody (ústí řek do moří) koryto ani koryto neposkytují podmínky pro život ryb z hlediska potravy a teploty velmi vysoký spád, velmi rychlý proud, silně prokysličená studená oligotrofní voda, kamenité dno bez nánosů vysoký spád, rychlý proud, dobře prokysličená voda, štěrkové dno mírný spád, mírný proud, prokysličená voda, štěrkový substrát s jemnými nánosy velmi mírný spád, pomalý proud, dostatečně prokysličená voda s nestálou teplotou, vyšší zákal eutrofní vody, substrát s jemnými nánosy mísí se zde sladká a slaná voda ---- pstruh, vranka, mřenka druhy jako v pstruhovém pásmu + lipan, střevle, ouklejka, proudník, mník parma, ostroretka, podoustev, hrouzek, tloušť plotice, perlín, okoun, štika, kapr, úhoř, lín, cejn mísí se zde druhy dolních úseků řek a okrajových moří